АНАЛИЗ И ПРОГНОЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ДИОКСИДОМ АЗОТА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В г. ДОНЕЦКЕ
Ю.В.Еременко И.В.Беляева
Донецкий национальный технический университет

Уровень загрязнения атмосферного воздуха определяется не только объемом выбросов загрязняющих веществ от различных предприятий, но и метеорологическими условиями. К метеорологическим условиям, которые оказывают существенное влияние на уровень загрязнения атмосферного воздуха, относятся: тип синоптической ситуации, температура воздуха, относительная влажность, наличие инверсий температуры, скорость и направление ветра. В г.Донецке высокие уровни загрязнения атмосферы формируются при штиле и скорости ветра 2-5 м/с восточного и юго-восточного направлений. В зимний период часто наблюдаются приподнятые инверсии, которые препятствуют рассеиванию выбросов от высоких источников, летом негативное влияние оказывают приземные инверсии.
Целью данной работы было проведение мониторинга по диоксиду азота, концентрации которого в среднем превышают ПДКс.с. в два раза. Наибольший уровень загрязнения наблюдается в августе, когда часто повторяются приземные инверсии и штили, что и создает неблагоприятные условия для рассеивания выбросов.
Одной из главных задач мониторинга является своевременное принятие ряда мероприятий, способствующих снижению объемов выбросов в периоды неблагоприятных метеоусловий. Для этого разрабатываются различные прогнозные уравнения зависимости концентрации от метеорологических параметров. Украинским научно-исследовательским гидрометеорологическим институтом были предложены уравнения для прогноза концентраций диоксида азота для летнего и зимнего периодов в г. Донецке (ур.1,2): 

Для зимы: QNO₂=0.58t₀₇+0.58V₀₇+0.96Q'-1.12, (1)
Для лета: QNO₂=0.36d₀₇+0.74d₁₉+0.58С+0.93Q'-1.58, (2)

где в качестве предикторов были применены следующие параметры:
t_07- нормированная температура воздуха на уровне флюгера,°С;
V₀₇ - нормированная скорость ветра на уровне флюгера, м/с;
d₀₇,d₁₉- нормированное направление ветра;
С - прогноз типа синоптической ситуации;
Q' - отношение средней концентрации диоксида азота за предыдущие сутки к средней за сезон.
Количественным выражением каждого из выбранных предикторов является не сама величина метеорологического параметра, а средние значения, рассчитанные для различных градаций этого метеорологического параметра.
Анализ результатов расчета показывает, что относительная погрешность прогноза по данной методике в среднем составляет для летних месяцев -19,5%, зимних - 43,6%. Недостаточно высокая точность прогноза объясняется тем, что за последние 10 лет после разработки методики произошли изменения климатических характеристик в г. Донецке (изменение средней годовой температуры, преобладающего направления ветра). Поэтому для повышения достоверности прогноза необходимо пересчитать величины нормированных предикторов, а также учесть в уравнениях такие существенные метеорологические параметры как вертикальный температурный градиент для зимнего периода и толщина слоя перемешивания ля летнего периода.